JP3801733B2

JP3801733B2 - ノズル

Info

Publication number: JP3801733B2
Application number: JP14834597A
Authority: JP
Inventors: 博池内; 憲男大西; 明男清水
Original assignee: H Ikeuchi and Co Ltd
Current assignee: H Ikeuchi and Co Ltd
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: TW355147B; JPH10337503A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はエアーノズル等からなる一流体ノズルに関し、詳しくは、並列に配置した噴射口からエアーを噴霧するタイプのノルズにおいて、簡単な構成としながら、エア量の増大、噴霧打力の均一化および騒音を低減するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のエアーノズルとして、特開平１−３１７５６１号において図１３（Ａ）（Ｂ）に示すノズルが提供されていると共に、特開平８−３８９４８号において図１４（Ａ）（Ｂ）に示すノズルが提供されている。
【０００３】
前記図１３に示す第１従来例のノズルにおいては、列状に連結して偏平なノズル室１を構成するハウジング２の一端に複数個の噴射口３を形成し、他端のエア供給口４から流入するエアを上記噴射口３より噴霧する構成とされている。
【０００４】
後記図１４に示す第２従来例のノズルにおいては、ノズル本体５の一端に中央開口６に開口する入口通路７を設けると共に、他端の上下両面に並列な溝部からなる噴射通路８を形成し、このノズル本体５を上下蓋部材９と１０で閉鎖することにより、上記入口通路７より流入するエアを上下二段で並列に設けられた噴射通路８より噴霧する構成とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した第１従来例および第２従来例とも、噴射口より噴霧されるエアはノズル内に供給口４あるいは入口通路７より供給するエアだけであるため、噴霧エア量は供給エア量に規定される。よって、エア量を増加したい場合には、エア圧を高める方法を採用せざるを得ないが、エア圧を高めると噴霧時に騒音が発生する原因となる。
【０００６】
また、第１従来例および第２従来例とも供給口４あるいは入口通路７は一端側の中央に１つ位置しているが、噴射口３あるいは噴射通路８は他端側に幅方向の全域にわたって並列させている。該構成とすると、幅方向に並列させた噴射側では中央部からの噴射量が多くなると共に噴霧の打力が強くなる一方、幅方向両側からの噴霧量はすくなくなると共に打力が弱くなる。即ち、幅方向全体に噴霧量が均一化されないと共に打力も均一化されない欠点がある。
【０００７】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、第１に、ノズル自体にエア増量機能を持たせ、エア圧を高めることなく噴霧量を増大させ、しかも、騒音レベルを低下させることを課題としている。第２に、列状とした噴霧口から噴射されるエア量を略均等とすると共に打力も均等となるようにすることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１で、ケーシングにエア供給口をケーシング内の中空部と連通して設ける一方、上記ケーシングの先端壁に上記中空部と連通する複数の噴射通路を左右幅方向に間隔をあけて並設し、かつ、上記先端壁の先端面に開口する左右幅方向の負圧発生用の溝を設け、該溝に連通すると共にケーシング外面に開口するエア吸込孔を上記噴射通路の間に形成して、上記噴射通路より噴射されるエアの負圧を上記溝内に発生させて上記エア吸込孔より外部のエアを吸い込んで噴射する構成としていることを特徴とするノズルを提供している。
【０００９】
上記構成とすると、噴射側に設けた溝に生じる負圧によりエア吸込孔より外部エアが吸い込まれ、該外部エアがエア供給口から供給されるエアと共に噴射される。このように、エア供給口から噴射されるエアを利用して外部からエアを吸い込んで噴射するため、噴射されるエア量を増量することができる。
【００１０】
上記ノズルのケーシングの中空部は略矩形状で、上記先端壁と対向する一端壁の幅方向中央に上記エア供給口を設ける一方、上記先端壁の上下方向の中央部に左右幅方向全体に亙って上記溝を形成し、該溝により区画された上下両側部に上記複数の噴射通路を所要間隔をあけて貫通させて並設すると共に、これら噴射通路の間に上面側および下面側に開口した上記エア吸入孔を並設して、上記噴射通路より噴射されるエアの負圧を上記中央の溝に発生させて上記上下エア吸込孔よりエアを吸い込んで噴射させる構成としている。
【００１１】
上記構成とすると、ケーシング内にエア供給口より供給されるエアは、幅方向全体に並設されると共に上下二段に設けられた噴射通路を通ってエアが噴射される。また、この上下両側から噴射されるエアにより発生する負圧が溝に作用し、該溝に上下両面に設けたエア吸込孔より外部エアが吸い込まれて、溝より幅方向の全体にわたって吸い込まれた外部エアが噴射される。このように、噴射されるエアを利用して上下両側の外部からエアを吸い込んで噴射するため、噴射されるエア量を更に増量することができる。
【００１２】
上記噴射側の端壁の上下端縁より夫々突出壁を設け、上記噴射通路から噴射されるエアを直線方向に規制すると共に、これら噴射通路から噴射されるエアの負圧を上記溝に負荷する構成としている（請求項３）。
【００１３】
上記のように、突出壁を設けると噴射方向を直線方向に規制できると共に、噴射通路から噴射されるエアの負圧を上記溝に確実に負荷でき、該溝に連通したエア吸込孔からの外部エアの吸い込み量を増大させることができる。
【００１４】
上記噴射側の端壁に溝を介して上下二段に設ける噴射通路は位相させると共に、上下に設ける上記エア吸込孔の位置も位相させて、上段のエア吸込孔と下段の噴射通路、下段のエア吸込孔と上段の噴射通路の位置とを上下一致させていることが好ましい（請求項４）。
【００１５】
このように上下噴射通路および上下エア吸込孔を上下に位相させると、噴霧を幅方向により均一化させることができる。
【００１６】
また、上記エア供給口と噴射通路とを連通する上記中空部に流路遮断部を設け、該流路遮断部と左右側壁との間に略同一幅の分流路をあけると共に、上記供給口側端壁および噴射側端壁との間にも空間をあけて、上記エア供給口から供給される流体が上記流路遮断部で直進が遮断されて流路遮断部と左右側壁との間の分流路を通るように２分された後に噴射側壁で合流して、噴射側壁に並設した噴射通路より噴霧させる構成としていることが好ましい（請求項５）。
【００１７】
上記請求項５に記載の構成とすると、供給口から流入したエアは流路遮断部で遮られれるため直進できず左右両側に略等量に分流した後、噴射通路側では合流するため、左右幅方向に並設した噴射通路から略均等な流量および噴射圧で噴霧することができる。よって、幅方向全体にわたって噴霧量の均一化と噴霧打力の均一化を図ることができる。
【００１８】
上記流路遮断部は断面円形状で、その中心にノズル取付用の貫通孔を設けていることが好ましい（請求項６）。なお、流路遮断部の形状は円形に限定されず、供給口から流入するエアが左右側壁側に均等に分流した後、噴射側では合流するような形状であればよい。よって、単なる仕切壁を中央部に設けてもよいと共に、三角形状、ひし形状、矩形状など適宜な形状とすることができる。
【００２０】
なお、上記流路遮断部を設けたノズルにおいても、請求項２に記載したように、ケーシングの他端壁の上下方向の中央部に左右幅方向全体に亙って溝を形成し、該溝により区画された上下両側部に複数の噴射通路を所要間隔をあけて貫通させて並設すると共に、これら噴射通路の間に上面側および下面側に開口したエア吸入孔を並設して、上記噴射通路より噴射されるエアの負圧を上記中央の溝に作用させて上記上下エア吸込孔よりエアを吸い込んで溝を通して噴射させる構成とすることがより好ましい。
【００２１】
上記構成のノズルでは、外部エアを取り込んでエア量を増量する機能と、エア供給口より供給されるエアが左右幅方向に略均一な状態で噴射側に供給される機能の両方を備え、幅方向より均一に多くのエアを噴射させることができる。
【００２２】
本発明のノズルは、いずれもケーシングを、本体と蓋部材とで形成し、本体に設けた開口部の上面を閉鎖した状態で蓋部材を固定して、上記中空部を形成する構成としてもよい（請求項７）。
【００２３】
あるいは、上記ケーシングを上下方向に２分割した半割ケーシングから構成し、これら半割ケーシングをビスで着脱自在に連結して構成してもよい（請求項８）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２５】
図１乃至図４は第１実施形態を示し、ノズル１１はケーシング本体１２と蓋部材２９とからなり、蓋部材２９はケーシング本体１２と超音波溶着で固定している。本実施形態のケーシング本体１２および蓋部材２９は樹脂で成形しているが、セラミックあるいは金属でもよい。また、ケーシング本体と蓋部材とを別体とせずに一体成形でノズル１１を成形してもよい。
【００２６】
上記ケーシング本体１２は偏平は略矩形状であり、底壁１３、周壁１４および底壁１３の略中央部より突出させた断面円形の流路遮断部１５を設けている。上記周壁１４により囲まれた上面開口部に上記蓋部材２９を取り付けて閉鎖して、矩形状の中空部１６を設け、該中空部１６の中央に上記流路遮断部１５を位置させている。該流路遮断部１５の幅方向Ｗの両端面と周壁１４との間に同一幅の分流路１７ａ、１７ｂを設け、かつ、周壁１４の一端側の供給側壁１４ａおよび他端側の噴射側壁１４ｂとの間にも夫々空間１８ａ、１８ｂを設けている。また、流路遮断部に１５の中心に貫通孔１５ａを設け、ノズル１１を被取付部材（図示せず）へ取り付けるための取付孔としている。
【００２７】
上記供給側壁１４ａの中央にエア供給口１９を設け、エア供給管（図示せず）と連結させるようにし、該エア供給口１９を上記中空部１６と連通し、エア供給口１９より空間１８ａに流入するエアが流路遮断部１５に衝突して直進が遮断され、幅方向Ｗの両側に２分されて流れ、上記分流路１７ａ、１７ｂを通して流れた後、他端の噴射側壁１４ｂ側の空間１８ｂで合流して、幅方向Ｗで均一な流量となるようにしている。
【００２８】
上記噴射側壁１４ｂには、その厚さ方向の中央部に、先端面に開口する左右幅方向の負圧発生用の溝２０を切り込んで形成している。該溝２０により仕切られた上下両側壁部１４ｃ、１４ｄに、中空部１６と連通すると共に先端面１４ｅに開口する噴射通路２１、２２を左右水平方向に貫通して形成している。これら上段の噴射通路２１および下段の噴射通路２２はいずれも幅方向Ｗに一定間隔をあけて複数個数を並設している。
【００２９】
また、上下両側壁部１４ｃ、１４ｄに、ケーシング本体の上下外面に開口すると共に、上記溝２０に開口する上下垂直方向に貫通するエア吸込孔２３、２４をそれぞれ間隔をあけて並設している。上段のエア吸込孔２３は上段の噴射通路２１の間に形成すると共に、下段のエア吸込孔２４は下段の噴射通路２２の間に形成している。
【００３０】
さらに、上記上下二段に設ける噴射通路２１と２２とは幅方向に位相させ、よって、上下に設けるエア吸込孔２３と２４の位置も幅方向に位相させて、かつ、上段のエア吸込孔２３と下段の噴射通路２２、下段のエア吸込孔２４と上段の噴射通路２１の位置とを上下一致させている。
【００３１】
さらにまた、上側壁部１４ｃの上端および下側壁部１４ｄの下端より夫々突出壁２６、２７を設け、これら突出壁２６、２７により挟まれた空間２８を上記溝２０の先端開口に連通させ、噴射通路２１、２２から噴射されるエアを直線方向に規制すると共に、これら噴射通路２１、２２から噴射されるエアの負圧を溝２０に負荷する構成としている。
【００３２】
上記構成からなるノズル１１においては、エア供給口１９より流入したエアは空間１８ａより分流路１７ａ、１７ｂを通って空間１８ｂで合流し、幅方向Ｗの全体にわたって略均等な流量となった後、上下２段の噴射通路２１、２２より空間２８に噴射され、該空間２８の上下が突出壁２６、２７により上下面が規制されているため、空間２８の厚さ（Ｈ）で直線状に噴射される。
【００３３】
また、上記噴射通路２１、２２からエアが噴射されることにより、空間２８および該空間２８に連通した溝２０に負圧が発生し、よって、溝２０に連通した上下のエア吸込孔２３、２４から外部エアが溝２０に吸引され、溝２０より吸い込まれたエアが幅方向の細い線状となって空間２８を通して噴射される。
【００３４】
このように、供給されたエアの噴射圧により発生する負圧で外気を吸い込んで、供給エアと共に噴射されるため、エア噴射量は増量されることとなる。このように、エア圧を高めることなくエア噴射量を増量できるため、エア圧を高くした場合に発生する騒音を低減することができる。
【００３５】
上記本発明のノズル１１におけるエア増量機能について、エア増量用のエア吸込孔及び溝を設けていないノズルを作成し、比較試験を行った。
【００３６】
上記試験は図５に示すように、縦×横が１５４０ｍｍ×６４０ｍｍのビニール袋４０を容易し、ノズル１１および比較ノズルをビニール袋４０の開口に挿入して、エアをビニール袋４０内に挿入し、ビニール袋４０の内部にエアが満たされる（満杯）になる時間を測定した。ノズルへの供給エア圧は０．５Kg/cm²とした。
【００３７】
試験結果は下記の表１に示す通りであり、エア増量機能をつけたノズル１１は、エア増量機能をつけていないノズルと比較して、略半分の時間でビニール袋４０内にエアを満たすことができた。即ち、エア増量機能をつけると、供給エアと略同量の外気を吸い込んで噴射させることができ、供給量の倍量の噴射量とすることが出来ることが確認できた。
【００３８】
【表１】

【００３９】
また、騒音レベルについて、本発明の実施形態のノズル１１と、前記従来例の図１３に示す特開平１−３１７５６１号に開示されたノズルとの比較試験をおこなった。この試験は、図６に示すように、ノズルを所定高さに設定すると共に、該ノズルより前方１０００ｍｍの位置に防風スクリーン付きのマイク４１を付設した騒音計４２をセットし、ノズルを高さ方向にａ、ｂ、ｃと３００ｍｍあけて上下に移動し、それぞれの高さにおける騒音レベルを測定した。なお、測定時のエア圧力（ＭＰａ）は、０．０９８、０．１９６、０．２９４、０．３９２の４段階に設定して行った。
【００４０】
測定結果は、下記の表２に示す通りであり、同一高さにおいて、本発明のノズルは従来例のノズルよりも、いずれの場合においても騒音レベルが低かった。
【００４１】
【表２】

【００４２】
さらに、噴射されたエアの打力の均等性について、本発明の実施形態のノズル１１と、前記従来例の図１３に示す特開平１−３１７５６１号に開示されたノズルとの比較試験をおこなった。この試験は、ノズルを３個並列にセットして、ノズル先端から１０ｍｍの位置で、打力を測定した。なお、測定時のエア圧は３kg/cm²とした。
【００４３】
上記試験の結果は、図７（Ａ）（Ｂ）に示す通りであり、本発明のノズル１１の試験結果は図７（Ａ）に示すように、各ノズルにおいて打力は幅方向において均等であると共に、隣接したノズル間においても均等は打力が得られ、幅方向の両端においても打力が中央部と均等に得られることが確認できた。これに対して、従来例のノズルの試験結果は図７（Ｂ）に示すように、各ノズルにおいても打力は均等でなく、かつ、隣接したノズルの間において、打力は急激に低下し、ノズルの幅方向の両端では、打力が急激に低下することが確認できた。
【００４４】
図８は本発明の第２実施形態を示し、噴射通路およびエア吸込孔を１段だけ設けているものである。即ち、噴射側壁１４ｂの下部に溝２０を設けると共に、該溝２０の上側壁に噴射通路を並設し、これら噴射通路の間にエア吸込孔２３を形成している。また、上記溝２０の下端に突出壁２７を上端の突出壁２６と対向して突設し、その間に空間２８を形成している。他の構成は第１実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００４５】
上記第２実施形態のノズル１１においても、噴射通路より噴射されるエアにより空間２８および溝２０に負圧が発生し、該負圧によりエア吸込孔２３を通して外気が溝２０に吸い込まれ、噴射エアの増量を図ることができる。
【００４６】
図９乃至図１１は第３実施形態を示し、ノズル１１を上下判割りして形成している。即ち、底壁１３’、周壁１４’および底壁１３’の略中央部より突出させた断面円形の流路遮断部１５’を備える判割りケーシング４０Ａ、４０Ｂを設けている。これら判割りケーシング４０Ａ、４０Ｂの供給側壁１４ａ’の中央に半円形のエア供給口１９’を設ける一方、噴射側壁１４ｂ’の一端に切り込みを設けると共に、夫々一列の噴射通路２１’（２２’）を形成し、エア吸込孔２３’（２４’）を形成している。さらに、先端面に突出壁２６’（２７’）を設けている。
【００４７】
また、エア供給口１９’の両側に連結孔４５を設けると共に、周壁１４’で囲まれた中空部１６’の中央の流路遮断部１５’にも連結孔４６を設けている。
【００４８】
上記同一形状の判割りケーシング４０Ａ、４０Ｂとは中空部１６’が連通する方向で重ね合わせ、其の際、下方のケーシング４０Ｂの連結孔４５、４６にピン４７を挿入し、該ピン４７に上方のケーシング４０Ａの連結孔４５、４６を挿入して位置決めする。この状態で、ケーシング４０Ａと４０Ｂとを超音波溶着して固定している。なお、上下ケーシング４０Ａ、４０Ｂにボルト孔を設けてボルトを通しナットで締結固定してもよい。
【００４９】
上記構成とすると、同一形状のケーシングを作成して、重ね合わせて固定するだけでノズルを形成することができる。
【００５０】
図１２は中空部１６に設ける流路遮断部１５の形状の変形例を示し、図１２（Ａ）は三角形状としており、図１２（Ｂ）は直線状の壁としており、図１２（Ｃ）は半円形状、図１２（Ｄ）は菱形状、図１２（Ｅ）は矩形状としている。即ち、エア供給口１９より空間１８ａに流入するエアを両側に２分割して、噴射側の空間１８ｂで合流する形状であればよい。また、エアの増量を主目的とする場合には、上記流路遮断部１５は設けなくともよいが、幅方向に均一な流量及び打力を確保するためには、流路遮断部を設ける事が好ましい。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の請求項１のノズルによれば、噴射側に設けた溝に生じる負圧によりエア吸込孔より外部エアが吸い込まれ、該外部エアがエア供給口から供給されるエアと共に噴射させて、噴射されるエアの増量を図ることができる。即ち、供給エアの圧力を上げることなく、噴射エア量を増加することができる。よって、供給エア圧を高めた場合に発生する騒音を低減することができると共に、消費エネルギーの低減も図ることができる。
【００５２】
さらに、溝を挟んで上下２段に噴射通路とエア吸込孔をもうけると、吸入する外気のエア量を増量させることができる。
【００５３】
さらに、噴射側の端壁の上下端縁より夫々突出壁を設けて、噴射通路から噴射されるエアを直線方向に規制しているため、ノズルより噴射されるエアを拡散させず、所要の方向に直線状に噴射されるように規制でき、噴射部位への噴射量の均等化と打力の均等化を図ることができる。
【００５４】
また、請求項５のノズルでは、エア供給口と噴射通路との間の中空部に流路遮断部を設けて、エア供給口から流入するエアを幅方向に分流させた後、噴射通路側で合流させているため、幅方向に均一に流量を分布させて、ノズルの幅方向より噴射される噴射流量を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の要部斜視図である。
【図２】第１実施形態の一部破断平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】試験装置の概略図である。
【図６】試験装置の概略図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）は試験結果を示す線図である。
【図８】第２実施形態の要部斜視図である。
【図９】第３実施形態の判割りケーシングの平面図である。
【図１０】図９の断面図である。
【図１１】第３実施形態の判割りケーシングを重ね合わせた状態の断面図である。
【図１２】（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明のノズルにもうける流路遮断部の変形例を示す概略図である。
【図１３】（Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。
【図１４】（Ａ）（Ｂ）は従来例を示す図面である。
【符号の説明】
１１ノズル
１２ノズル本体
１４周壁
１４ａ供給側壁
１４ｂ噴射側壁
１５流路遮断部
１６中空部
１７ａ、１７ｂ分流路
１９エア供給口
２０溝
２１２２噴射通路
２３２４エア吸込孔
２６、２７突出壁
２８空間
２９蓋部材

Claims

ケーシングにエア供給口をケーシング内の中空部と連通して設ける一方、上記ケーシングの先端壁に上記中空部と連通する複数の噴射通路を左右幅方向に間隔をあけて並設し、かつ、上記先端壁の先端面に開口する左右幅方向の負圧発生用の溝を設け、該溝に連通すると共にケーシング外面に開口するエア吸込孔を上記噴射通路の間に形成して、上記噴射通路より噴射されるエアの負圧を上記溝内に発生させて上記エア吸込孔より外部のエアを吸い込んで噴射する構成としていることを特徴とするノズル。
上記ケーシングの中空部は略矩形状で、上記先端壁と対向する一端壁の幅方向中央に上記エア供給口を設ける一方、上記先端壁の上下方向の中央部に左右幅方向全体に亙って上記溝を形成し、該溝により区画された上下両側部に上記複数の噴射通路を所要間隔をあけて貫通させて並設すると共に、これら噴射通路の間に上面側および下面側に開口した上記エア吸入孔を並設して、上記噴射通路より噴射されるエアの負圧を上記中央の溝に発生させて上記上下エア吸込孔よりエアを吸い込んで噴射させる構成としている請求項１に記載のノズル。
上記噴射側の先端壁の上下端縁より夫々突出壁を設け、上記噴射通路から噴射されるエアを直線方向に規制すると共に、これら噴射通路から噴射されるエアの負圧を上記溝に負荷する構成としている請求項１または請求項２に記載のノズル。
上記噴射側の先端壁に中央の溝を介して上下二段に設ける上記噴射通路は位相させると共に、上下に設ける上記エア吸込孔の位置も位相させて、上段のエア吸込孔と下段の噴射通路、下段のエア吸込孔と上段の噴射通路の位置とを上下一致させている請求項２または請求項３に記載のノズル。
上記エア供給口と噴射通路とを連通する上記中空部に流路遮断部を設け、該流路遮断部と左右側壁との間に略同一幅の分流路をあけると共に、上記エア供給口側端壁および噴射側先端壁との間にも空間をあけて、上記エア供給口から供給される流体が上記流路遮断部で直進が遮断されて流路遮断部と左右側壁との間の分流路を通るように２分された後に噴射側壁で合流して、噴射側壁に並設した噴射通路より噴射する構成としている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のノズル。
上記流路遮断部は断面円形状で、その中心にノズル取付用の貫通孔を設けている請求項５に記載のノズル。
上記ケーシングは本体と蓋部材とで形成し、本体に設けた開口部の上面を蓋部材で閉鎖した状態で固定して、上記中空部を形成している請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のノズル。
上記ケーシングは上下方向に２分割した半割ケーシングからなり、これら半割ケーシングをビスで着脱自在に連結して構成している請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のノズル。